La differenza fondamentale tra entalpia e calore è che l'entalpia è la quantità di calore trasferita durante una reazione chimica a pressione costante mentre il calore è una forma di energia.
A scopo di studio in chimica, dividiamo l'universo in due: un sistema e l'ambiente circostante. Il sistema è l'oggetto della nostra indagine mentre il resto è l'ambiente circostante. Calore ed entalpia sono due termini che descrivono il flusso di energia e le proprietà di un sistema.
Cos'è l'entalpia?
In termodinamica, l'energia totale di un sistema è l'energia interna. L'energia interna specifica l'energia cinetica e potenziale totale delle molecole nel sistema. L'energia interna di un sistema può essere modificata sia eseguendo lavori sul sistema, sia riscaldandolo. Tuttavia, la variazione dell'energia interna non è uguale all'energia che trasferisce sotto forma di calore quando il sistema è in grado di modificare il proprio volume.
L'entalpia è una proprietà termodinamica e possiamo denotarla con H. La relazione matematica per questo termine è la seguente:
H=U + PV
Qui, H è l'entalpia e U è l'energia interna, P è la pressione e V è il volume del sistema. Questa equazione mostra che l'energia fornita sotto forma di calore a pressione costante è uguale alla variazione di entalpia. Il termine pV rappresenta l'energia richiesta dal sistema per modificare il volume rispetto alla pressione costante. Pertanto, l'entalpia è fondamentalmente il calore di una reazione a pressione costante.
Figura 01: Cambiamenti di entalpia per i cambiamenti di fase della materia
Inoltre, la variazione di entalpia (∆H) per una reazione a una data temperatura e pressione si ottiene sottraendo l'entalpia dei reagenti dall'entalpia dei prodotti. Se questo valore è negativo, la reazione è esotermica. Se il valore è positivo, la reazione si dice endotermica. La variazione di entalpia tra qualsiasi coppia di reagenti e prodotti è indipendente dal percorso tra di loro. Inoltre, la variazione di entalpia dipende dalla fase dei reagenti. Ad esempio, quando i gas di ossigeno e idrogeno reagiscono per produrre vapore acqueo, la variazione di entalpia è -483,7 kJ. Ma quando gli stessi reagenti reagiscono per produrre acqua liquida, la variazione di entalpia è -571,5 kJ.
Cos'è il calore?
La capacità di un sistema di lavorare è l'energia di quel sistema. Possiamo lavorare sul sistema o il sistema può lavorare, il che porta ad aumentare o diminuire di conseguenza l'energia del sistema. L'energia di un sistema può essere cambiata, non solo dal lavoro stesso, anche con altri mezzi. Quando l'energia di un sistema cambia a causa della differenza di temperatura tra il sistema e l'ambiente circostante, ci riferiamo a quell'energia trasferita come calore (q); cioè l'energia è stata trasferita sotto forma di calore.
Il trasferimento di calore avviene da alta temperatura a bassa temperatura, che avviene secondo un gradiente di temperatura. Inoltre, questo processo continua fino a quando la temperatura tra l'impianto e l'ambiente non raggiunge lo stesso livello. Esistono due tipi di processi di trasferimento del calore. Sono processi endotermici e processi esotermici. Il processo endotermico è un processo in cui l'energia entra nel sistema dall'ambiente circostante come calore mentre un processo esotermico è quello in cui il calore viene trasferito dal sistema all'ambiente circostante come calore.
Qual è la differenza tra entalpia e calore?
Il più delle volte, usiamo i termini entalpia e calore in modo intercambiabile, ma c'è una leggera differenza tra enthplay e calore. Il differenza fondamentale tra entalpia e calore è quello l'entalpia descrive la quantità di calore trasferita durante una reazione chimica a pressione costante mentre il calore è una forma di energia. Inoltre, l'entalpia è una funzione dello stato, mentre il calore non lo è poiché il calore non è una proprietà intrinseca di un sistema. Inoltre, non possiamo misurare direttamente l'entalpia, quindi dobbiamo calcolarla tramite equazioni; tuttavia, possiamo misurare il calore direttamente come cambiamento di temperatura.
Riepilogo – Entalpia vs Calore
Spesso usiamo i termini entalpia e calore in modo intercambiabile, ma c'è una leggera differenza entalpia e calore è che l'entalpia descrive la quantità di calore trasferita durante una reazione chimica a pressione costante mentre il calore è una forma di energia.
